作者Epsilon (我是EPS)
看板DSLR
标题Re: [问题] 片幅与光圈的关系??
时间Mon May 19 09:39:00 2014
※ 引述《nogard ()》之铭言：
: 唯一能够合理化这个等效光圈论点的解释大概就只有总受光量吧 XD
: --
:
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 111.250.189.134
: → waterspinach:用crop. factor去算等效景深就是个速算法啊,跟用景深 05/19 08:15
: → waterspinach:计算器算出来的当然不一样,但误差也不大就是 05/19 08:15
: → waterspinach:只要想成ff上的70mm f/5.6和4/3上的35mm f/2.8两者景 05/19 08:17
: → waterspinach:深"约略"相等即可~ 05/19 08:18
如nogard说的，F值与焦距都有固定的物理意义，跟片幅无关。
所以问题只在使用镜头的人要如何理解与解读。
譬如，当你真正要去解读的并不是焦距，而是视角，那就跟片幅有关了。
4/3上35mm的视角约相当於FF上的70mm视角。
当你企图理解的其实不是F值，而是景深，
如上面waterspinach所言，4/3上35mm/F2.8的景深约相当於FF上的70mm/F5.6景深。
当你企图理解的是进入画面的入光量时，
也一样，4/3上35mm/F2.8的入光量约相当於FF上的70mm/F5.6入光量。
同样都是20M画素的4/3与FF，各自装上上面两支镜头，
每个画素收到的光量是一样的，
如果每个画素量子效率与读出杂讯也都一样，
这两支镜头在光圈全开时，在弱光下的表现也就会一样。
这是为什麽我们常有FF的弱光表现比APS-C或4/3好的感觉，
其实这是镜头在作怪。
FF跟4/3你都配支F2.8（同视角）的镜头给它们，那FF基本上是乐胜，
但这单纯是因为FF的F2.8镜头会喂给它更多光子而已。
综合以上两点，我们也可以发现，就景深与入光量来说，
决定的关键其实都是有效口径的大小，不是光圈值。
这其实也只是很基本的物理而已。
景深取决於镜头口径与画面纵深之间的相对比例，
而在镜头完美的情况下，同一视角下的入光量也就只取决於镜头口径而已，
没别的了。
上两行提到的"镜头完美"，主要指的是镜片透光率，
前面文章提到有些镜头测试会测入光量，测的就是这个，
这个本来就不在F值的定义里，
考虑到这个效应的是T值，只是一般摄影不太注重这个，所以镜头上也没标。
但拍电影的很看重这个，所以电影用镜标的不是F值而是T值。
两个F2.8的镜头，因为镜片透光率不同，可能一个是T4.0，一个是T3.6，
所以实际落在画面上的光量会不一样。
但两支T4.0的镜头，它们的进光量应该是极为接近才行。
ISO是相机上玩的另一个把戏，有在玩raw档的应该知道，
画面的亮度是可以调的，
差只差在你是让相机帮你在拍照时就调好，还是你自己事後进软体调。
你在玩raw档时在那边加减曝光值，
做的运算本质上跟相机在调ISO值(然後改变曝光量)是没两样的。
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 140.109.177.127
※ 文章网址: http://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/DSLR/M.1400463543.A.4CD.html
1F：推 atropos:拍完後再用RAW拉EV跟拍摄前就调好是不一样的 05/19 09:56
差异很小
这里我说的是，譬如其它我没说到的条件都完全不变，
相机里所有能抹东西的功能都全关掉，
ISO 2000 曝光 1/100 sec
跟
ISO 1000 曝光 1/100 sec
後者进PS拉RAW往上拉一级，
结果二者长得会非常像。
如果看得很仔细，会发现，ISO 2000那张还会好一点，
因为对大部份DSLR来说，大约在进入ISO 3200以上前，
ISO值设越高，读出杂讯反而会越低。
2F：推 atropos:另外不同片幅间的ISO表现不单单是镜头影响 05/19 10:28
3F：→ bennylie:FF弱光比APSC，M43好跟镜头关系应该不大，画素密度影响 05/19 10:41
4F：→ bennylie:比较大，同样FF的A7,A7R,A7S就是例子。把APSC 做到跟FF 05/19 10:41
5F：→ bennylie:ㄧ样的像素密度，弱光应该也会差不多。 05/19 10:41
你说的其实就是我说的，只是你没发觉而已。
注意到我原文里有设定总画素数一样的前题吗？
※ 编辑: Epsilon (140.109.177.127), 05/19/2014 11:34:50
6F：→ pshuang:加减EV 光圈或快门都会自动跳 差很多喔~ 05/19 11:36
7F：→ Epsilon:t楼上，我说其它条件都要固定。 05/19 11:40
8F：推 atropos:ISO越高或曝光越不足，拉EV出来的杂讯越明显 05/19 11:46
9F：→ atropos:我不认为差异很小，更不是你原文所说的没两样 05/19 11:47
10F：→ Epsilon:请看清处我说的，曝光时间是一样的。 05/19 11:53
11F：→ Epsilon:对了，atropos兄用的是D800？D800是异类，可能不适用。 05/19 11:54
13F：→ Epsilon:D800完全没有我说的读出杂讯随ISO增加而下降的现象。 05/19 11:55
15F：→ Epsilon:相机都是ISO越高读出杂讯反而越低。也就是，在等进光量的 05/19 11:56
16F：→ Epsilon:前提下，ISO越高，拍出的品质是越好的。不然相机也不会设 05/19 11:56
17F：→ Epsilon:定成让我们用高ISO来面对低入光的场景了。 05/19 11:56
18F：推 atropos:没错啊，拍摄时就用正确的曝光杂讯会比较低 05/19 11:57
19F：→ Epsilon:不是的。如果您手上有非D800的相机，可以试试这个实验。 05/19 13:08
20F：→ Epsilon:譬如说可以比一下ISO400跟ISO1600，所有其它条件都一模一 05/19 13:08
21F：→ Epsilon:样，光圈快门也一模一样，然後ISO1600那张控制不要过曝。 05/19 13:08
22F：推 IloveBlack2:= = 杂讯是因为你拉回来 这样比较就不对等了 05/19 13:16
23F：推 ruemann:我也觉得要在相同的曝光下去测量比较妥当 05/19 13:25
24F：→ ruemann:如果ISO100用1/100秒 那ISO200就用1/50种 让曝光相等 05/19 13:25
25F：→ ruemann:秒 05/19 13:25
这是很基本的实验方法论。
回到我最上面写的，
我要跟大家说的观念就是，（排除极端状况的话）
拉高ISO让相机帮你把影像变亮，跟自己进PS拉RAW档把影像变亮，效用是极接近的。
（如果细看其差异，反而会看到高ISO的结果（讯噪比）比较好。
这是下面我回附windboy的内容）
你要怎麽验证或反证这个？
做实验最基本的基本就是，
除你要测试的变因以外，所有其它条件不变。
你一引入别的条件（光圈可以变，曝光也可以不一样，乾脆现场光也让它变好了），
你就不知道实验的结果到底是哪个变因造成的。
26F：→ Zwindboy:Ep的说法我想应该不是ISO越高杂讯越低(3200以下)~ 05/19 13:50
27F：→ Zwindboy:而是因为ISO↑曝光↑亮部↑杂讯就较为看不出来~ 05/19 13:50
28F：→ Zwindboy:但暗部杂讯应该会随着ISO提高 (以上为不专业猜测) 0.0/ 05/19 13:51
不是，上面我在回覆atropos时有引述两个联结，都是来自sensorgen.info，
各相机的资料可以点进去看，
你会看到，几乎对所有相机来说，read noise都是在ISO越高时越低。
这个read noise是当相机把sensor上累积的光电子读出成数位影像时引入的杂讯，
这个杂讯基本上就是我们在弱光条件下拍摄时影像中的杂讯。
ISO开越高，这个杂讯（以电子单位表示的话）越低，
所以给定同样讯号强度（也就是光电子数目）的话，ISO开越高，影像讯噪比越好。
※ 编辑: Epsilon (140.109.177.127), 05/19/2014 14:23:36
※ 编辑: Epsilon (140.109.177.127), 05/19/2014 14:25:44
29F：推 Lightbearer:一张iso100曝光正常的raw可以+ev让他过曝 05/19 14:28
30F：→ Lightbearer:但是一张ios3200过曝的raw无法-ev让他曝光正常 05/19 14:28
31F：→ Lightbearer:如果两者运算本质相同 那麽这两项调整应该会是可逆的 05/19 14:28
32F：→ Lightbearer:就算拉高iso画质没有减损 也不代表调整iso=调整ev 05/19 14:29
33F：推 ginnietulip:简单举例就是用800 1/60 拍-1回去拉，还是1600 1/60 05/19 15:21
34F：→ ginnietulip:直出，照说是直出较好 05/19 15:21
35F：→ ginnietulip:也就是拍活动快门不够时别吝啬开iso上去 05/19 15:22
36F：嘘 ad47:红的明显，说到进光量正比於口径，这又有点似是而非罗..... 05/19 15:32
37F：→ ad47:应该用实际有效孔径entrance pupil来代替镜头口径会更正确 05/19 15:40
38F：→ bennylie:同样20MP的像素，在FF跟43像素密度不ㄧ样啊，所以M43弱 05/19 15:48
39F：→ bennylie:光差很多啊。N43面积大约是FF的1/4,所以43如果降到5MP, 05/19 15:48
40F：→ bennylie:理论上可以得到跟FF-20MP差不多的ISO纯净度。跟镜头关系 05/19 15:48
41F：→ bennylie:较小。 05/19 15:48
42F：推 ad47:楼上这位，你如果要把像素密度拿进来比也OK，不过就多一个变 05/19 15:53
43F：→ ad47:因捏，这样好吗?讨论一步一步来吧.... 05/19 15:54
44F：→ pure2249:进光量的部分不是很懂，自己一直以来是用EV值在做为进光 05/19 16:16
45F：→ pure2249:量的标准，想问依原PO的意思，M43 35mm F2.8 VS FF 70mm 05/19 16:16
46F：→ pure2249: F5.6在同样快门、ISO会得到一样的EV值(意即拍摄结果的亮 05/19 16:16
47F：→ pure2249:度)吗？ 05/19 16:16
这要看你说的EV值是怎麽定义的，我不知道EV值怎麽定义，所以我无法回答。
倒是数位相机上的ISO值定义可以找ISO文件，或者DxOMark上也有说明。
某种程度上来说，数位相机的ISO定义不全然取决於照度这些基本物理量，
相机读出回路的A/D转换放大率也被埋在里头，
这是为什麽没办法直接用影像亮度来做判别准则，
更何况raw档影像亮度是可以在软体里轻易改便的。
如果你只看最基础的物理量，4/3片幅的元件跟FF元件，
单位时间内有多少光子被洒进去，
4/3上的35/F2.8跟FF上的70/F5.6，约略是一样的。
同样的曝光时间下，二者都是拿到那麽多光子(讯号)。
48F：→ aal:不会 05/19 16:24
49F：→ tyf99:不用考虑进光量，光圈跟照度比较像，已经除去成像面积的因素 05/19 16:59
50F：→ tyf99:同一颗50mm/f1.8，不论装在何种片幅上，照度、散景全都相同 05/19 17:01
51F：→ tyf99:差别只在於不同片幅会有不同取景范围 05/19 17:01
如果你只看焦平面上的照度，那当然一样。
但影响影像品质的其实并不是焦平面上的照度，
而是每个pixel收到的光子数，
不然我们也不会说同片幅之下，pixel越大的弱光表现会越好。
因此，就算焦平面上照度相同，pixel小的在弱光下表现就越不佳。
而在目前市场的作用下，主流机种的画素数多半相近，
现在就差不多在20M上下30%的区间。
在画素数约略相等的情况下，片幅越大，pixel就越大，弱光表现就越好。
但这个可以用光圈来换，越是小片幅机，就越需要大光圈来弥补。
光圈跟pixel大小可以互易这件事，
就造就了F1.8在FF上的表现，到4/3上要F0.9才能跟它打平，
除非你能接受远低於目前市面上主流机种的画素数。
这里的观念我知道不容易，这种时候需要的是很多思考与沉淀，
也需要涉猎影像讯噪比的相关背景知识。
所以我并不期望这一篇就可以说服很多人，那根本不可能。
※ 编辑: Epsilon (140.109.177.127), 05/19/2014 17:19:15
52F：→ bennylie:AD47大，我是回原PO哦！他回我之前的推文，但我还是觉得 05/19 18:55
53F：→ bennylie:怪怪的所以回应原Po 05/19 18:55
54F：→ PlayStation3:FF弱光表现好跟感光元件性能有莫大关系吧 05/19 19:03
55F：→ PlayStation3:怎麽会是镜头在作怪呢? 05/19 19:03
56F：推 wasitora:同样视角、F值的镜头 片幅越大 口径就越大 讯噪比自然高 05/19 20:45
57F：推 atropos:大多数人说镜头口径是说第一片镜片甚至是滤镜口径 05/19 21:27
58F：→ atropos:那不见得代表什麽光学意义啊 :Q 05/19 21:27
59F：→ Epsilon:那我得修正一下，我这边说的口径，指的是定义F值的那个口 05/19 22:10
60F：→ Epsilon:径，对短焦镜头来说，这口径可以跟第一片镜片直径差很多。 05/19 22:11
※ 编辑: Epsilon (140.109.189.210), 05/19/2014 22:20:44
61F：→ tyf99:问题是，m43何必跟FF比高iso画质呢。难道FF也跟m43比体积吗? 05/19 22:39
62F：→ tyf99:43片幅要达到跟ff相同的景深，镜头体积也一样大了.. 05/19 22:41
63F：→ tyf99:ff镜头想缩到跟m43一样大，光圈就会小了两级 05/19 22:51
64F：→ tyf99:这本来就是trade-off，硬要战哪个强都是假议题. 05/19 22:52
65F：→ Epsilon:这是客观的分析，不是要战。要体积的人就去选体积，要弱 05/19 23:10
66F：→ Epsilon:光表现的就选弱光表现，要动态范围的就去选动态范围，这根 05/19 23:11
67F：→ Epsilon:本就不是在战，而是选择自己真正想要的。怕就怕在，有些人 05/19 23:11
68F：→ Epsilon:以为自己选的是这个，但却是基於错误的理由，这是为什麽需 05/19 23:12
69F：→ Epsilon:要分析。如果你对分析没兴趣，当然还是可以拍照，只是这篇 05/19 23:12
70F：→ Epsilon:显然不是针对你写的。 05/19 23:12
71F：→ PlayStation3:43针对的并不是体积阿，那是M43的事情 05/20 03:39
72F：→ PlayStation3:实际上好的43镜制造工艺要求也是不亚於大三元， 05/20 03:40
73F：→ PlayStation3:成本的事情好像也没有低到哪里XD 05/20 03:41
74F：推 Aldebaran:推这篇和讨论 05/24 01:19